Matikan cahaya, ubah warna dan pola objek

Sistem baru menggunakan sinar UV yang diproyeksikan ke objek yang dilapisi dengan pewarna aktif untuk mengubah sifat reflektif pewarna, membuat gambar dalam hitungan menit. Kredit: Atas kebaikan para peneliti

Teknologi “bahan yang dapat diprogram” ini memungkinkan para perancang produk menghasilkan prototipe dengan mudah.

Kapan terakhir kali Anda mengecat ulang mobil Anda? Mendesain ulang set cangkir kopi Anda? Apakah Anda merias sepatu Anda dengan warna-warni?

Anda mungkin menjawab: tidak pernah, selamanya, dan selamanya. Anda mungkin berpikir bahwa tugas berat ini tidak sebanding dengan usahanya. Tetapi sistem baru “bahan yang dapat diprogram” untuk mengubah warna dapat mengubahnya dengan menekan sebuah tombol.

Dengan Para peneliti telah mengembangkan metode untuk memperbarui gambar dengan cepat pada permukaan objek. Sistem, yang disebut “ChromoUpdate”, memasangkan proyektor sinar UV dengan elemen yang dilapisi dengan pewarna yang diaktifkan cahaya. Cahaya yang diproyeksikan mengubah sifat reflektif pigmen, membuat gambar berwarna baru hanya dalam beberapa menit. Kemajuan ini dapat mempercepat proses pengembangan produk, memungkinkan desainer produk untuk bekerja dengan prototipe tanpa terlibat dalam menggambar atau mencetak.

Proyektor UV digunakan pada casing ponsel yang dilapisi dengan pewarna cahaya. Cahaya yang diproyeksikan mengubah sifat reflektif pigmen, membuat gambar hanya dalam beberapa menit. Kredit: Atas kebaikan para peneliti

Michael Wesley, penulis utama studi dan peneliti pascadoktoral di Lab Ilmu Komputer dan Kecerdasan Buatan di Institut Teknologi Massachusetts, mengatakan ChromoUpdate “memanfaatkan siklus pemrograman yang cepat – hal-hal yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan”.

Penelitian ini akan dipresentasikan di Konferensi ACM tentang Faktor Manusia dalam Sistem Komputasi bulan ini. Rekan penulis Wesley termasuk penasihatnya, Profesor Stephanie Muller, serta peneliti pascadoktoral Yuhua Jin, lulusan baru Katalia Ningseigkapian ’19, MNG ’20, mahasiswa magister tamu Alexei Kashapov, peneliti pascadoktoral Isabel Qamar, dan Profesor Desmitri Tsitsirovo dari Skolk Institut Ilmu Pengetahuan. Dan teknologi.

ChromoUpdate didasarkan pada sistem materi terprogram milik peneliti sebelumnya, yang disebut PhotoChromeleon. Metode ini adalah “yang pertama menunjukkan bahwa kita dapat memiliki materi warna-warni beresolusi sangat tinggi yang dapat kita program ulang berulang kali,” kata Wesley. PhotoChromeleon menggunakan tinta seperti pernis yang mencakup pigmen cyan, magenta, dan kuning. Pengguna menutupi objek dengan lapisan tinta, yang kemudian dapat diprogram ulang menggunakan cahaya. Pertama, sinar UV dari LED menyinari tinta, menyebabkan pigmen benar-benar jenuh. Kemudian, pewarna secara selektif didesaturasi dengan proyektor cahaya tampak, membawa setiap piksel ke warna yang diinginkan dan meninggalkan gambar akhir. PhotoChromeleon inovatif, tetapi lambat. Butuh waktu sekitar 20 menit untuk memperbarui gambar. “Kami dapat mempercepat prosesnya,” kata Wesley.

Mereka mencapai ini dengan ChromoUpdate, dengan menyesuaikan proses saturasi UV. Alih-alih menggunakan LED, yang secara seragam meniup seluruh permukaan, ChromoUpdate menggunakan proyektor UV yang dapat mengubah tingkat cahaya di seluruh permukaan. Oleh karena itu, pemain memiliki kontrol level piksel atas level saturasi. “Kami dapat menjenuhkan material secara lokal dengan pola yang kami inginkan,” kata Wesley. Ini menghemat waktu – seseorang yang mendesain eksterior mobil mungkin hanya ingin menambahkan garis balap ke desain yang lengkap. ChromoUpdate memungkinkan mereka melakukan ini, tanpa sepenuhnya menghapus bagian luar dan menjatuhkannya kembali.

Tindakan saturasi selektif ini memungkinkan desainer untuk membuat pratinjau hitam dan putih dari desain dalam hitungan detik, atau prototipe penuh warna dalam hitungan menit. Ini berarti bahwa mereka dapat mencoba lusinan desain dalam satu sesi, suatu prestasi yang sebelumnya tidak dapat dicapai. “Anda sebenarnya dapat memiliki model fisik untuk melihat apakah desain Anda benar-benar berfungsi,” kata Wessely. “Anda dapat melihat seperti apa tampilannya saat sinar matahari menyinari atau saat bayangan muncul. Tidak cukup hanya melakukannya di komputer.”